Glossaire métallurgique : termes essentiels que tout fabricant et machiniste doit connaître

Le travail des métaux est complexe, car il existe une vaste gamme de matériaux avec des propriétés uniques qui rendent chaque métal utile pour différentes applications. Au fur et à mesure que de nombreux fabricants et machinistes progressent dans l'industrie métallurgique, ils rencontrent souvent une terminologie métallurgique confuse qui peut nécessiter des années d'expérience sur le terrain pour apprendre.

Ci-dessous, nous vous donnons de brèves descriptions de certains des termes métallurgiques les plus fréquemment utilisés et les plus importants pour vous aider à créer une base de connaissances solide.

Glossaire de la terminologie métallurgique fréquemment utilisée

Couvrir toute la terminologie métallurgique serait au-delà de la portée de cet article ; cependant, nous avons compilé la liste suivante de termes importants pour vous aider à démarrer.

Abrasion

L'abrasion fait référence à l'usure d'une surface métallique sous contrainte ou impact externe, qui peut être protégée en utilisant des revêtements résistants à l'abrasion. Cependant, elle peut être imposée intentionnellement en utilisant des abrasifs pour frotter et façonner une autre pièce dans certaines applications. Les abrasifs se trouvent couramment dans les meules et les composés de polissage.

Recuit

Le recuit est un processus de traitement thermique sous lequel la structure cristalline interne des métaux, comme l'aluminium, le cuivre et le laiton, change pour réduire la dureté et augmenter la ductilité. Le recuit est également effectué pour sauver les matériaux de devenir fragiles après un processus de durcissement et pour améliorer leur usinabilité.

Fragilité

La fragilité est la capacité d'un métal à développer des fractures sans subir de changement de taille ou de forme lorsqu'il est soumis à une force externe. Un matériau est fragile s'il y a peu de déformation élastique et pas de déformation plastique significative avant la fracture. Par conséquent, lorsque vous assemblez les moitiés brisées, elles s'emboîtent exactement.

Fissuration à froid

La fissuration à froid fait référence à un échec de soudage. Lors du soudage d'alliages à haute résistance, l'hydrogène se retrouve piégé à l'intérieur du matériau soudé, diffuse lentement vers la zone affectée par la chaleur (ZAC) et développe des fissures. C'est également appelé fissuration par l'hydrogène. L'un des meilleurs moyens d'éviter la fissuration à froid est de préchauffer suffisamment le métal pour retarder le temps de refroidissement.

Travail à froid

Également connu sous le nom de durcissement par écrouissage, le travail à froid est le processus d'altération de la forme et de la taille d'un métal non fragile à température ambiante. Les méthodes utilisées sont le laminage, le pressage, le tréfilage et le filage du métal pour améliorer sa résistance. D'autre part, lorsque les métaux sont formés à leur point de fusion par laminage à chaud, forgeage ou soudage, le processus est appelé travail à chaud.

Conductivité

La conductivité des métaux représente leur capacité à transmettre la chaleur, l'électricité ou le son (vibration). Le taux de conductivité diminue avec la présence d'impuretés, ce qui explique pourquoi les métaux purs sont de meilleurs conducteurs que les alliages.

Convection

La capacité des particules fluides (liquide et gaz) à voyager d'une zone chaude à une zone froide, provoquant ainsi un transfert de chaleur, est connue sous le nom de convection. Un tuyau transportant des fluides subira une convection entre les particules fluides et sa surface interne en fonction de la vitesse du fluide et du diamètre du tuyau.

Décarbonatation

La décarbonatation est le processus de réduction de la teneur en carbone dans un alliage et de réduction des émissions de CO2 pendant le processus de production en utilisant des programmes et des stratégies efficaces.

Ductilité

La ductilité est la propriété d'un métal à subir une déformation permanente (déformation plastique) sans fracture. Un matériau ductile, comme l'or, l'argent et le platine, peut être facilement étiré en fils minces.

Traitement thermique différentiel

Comme son nom l'indique, c'est une méthode de traitement thermique pour ajouter différents degrés de ténacité (martensite) à un objet métallique et est souvent utilisée pour fabriquer des épées, des lames et des couteaux. Le processus implique un chauffage rapide de la zone ciblée, suivi d'un trempage rapide (refroidissement) pour la transformer en martensite. Il peut être appliqué à quelques parties ou à tout le corps d'un objet, selon les exigences.

Élasticité

L'élasticité fait référence à la propriété réversible des métaux de revenir à leur état d'origine après avoir été soumis à une contrainte ou une déformation externe sous des limites permises, connues sous le nom de module d'élasticité de Young. Lorsque la surface des métaux subit une élongation au-delà de la limite, elle développe des fissures, des crevasses et de la corrosion.

Embrittlement

L'embrittlement est un phénomène qui fait référence à la transformation d'un métal d'une phase ductile à une phase fragile. L'embrittlement est plus courant dans l'acier et peut être déclenché par le travail à froid, le vieillissement et l'absorption d'hydrogène.

Fatigue

La fatigue fait référence au phénomène de développement périodique de fissures dans un métal en raison d'un chargement cyclique, suivi de sa fracture complète à faible contrainte.

Dureté

La dureté est utilisée pour évaluer la capacité du métal à résister à la déformation par des charges appliquées concentrées ou par abrasion. Par conséquent, elle fait finalement référence à sa résistance à la traction.

Corrosion intergranulaire

La corrosion intergranulaire se produit dans le voisinage des joints de grains plutôt qu'à l'intérieur. Lorsque certains alliages, comme l'acier, sont exposés à un traitement thermique spécifique connu sous le nom de température de sensibilisation, la précipitation d'un des éléments d'alliage se produit, entraînant une attaque localisée sur les joints de grains. Elle peut également se produire en raison de la présence d'impuretés aux joints de grains. Par conséquent, il est souvent conseillé d'utiliser des alliages de haute qualité avec une bonne résistance à la corrosion intergranulaire.

Malléabilité

La malléabilité fait référence à la capacité d'un métal à être compressé en feuilles minces. Bien qu'elle ressemble étroitement à la ductilité, elles ne sont pas les mêmes. La malléabilité implique la résistance à la compression, tandis que la ductilité fait référence à la résistance à la traction d'un métal.

Striction

La striction est une corrosion localisée des métaux ductiles qui leur donne une forme en « V » en raison de la contrainte concentrée dans une petite région du matériau.

Oxydation

Certains métaux, comme le fer, ont une affinité pour former des liaisons avec l'oxygène libre de l'air. C'est ce qu'on appelle l'oxydation, et la réaction est responsable de la rouille ou de la corrosion. Elle se produit également par le transfert d'ions entre deux métaux différents placés en contact à l'intérieur d'un environnement propice, comme dans l'eau.

Piquage

Le piquage est un type de corrosion sur une surface métallique qui prend la forme d'une cavité ou d'un trou sans affecter les structures adjacentes. Il se produit principalement en raison de toute attaque chimique ou physique sur la couche protectrice sur le matériau.

Fléchissement

Lorsqu'une poutre métallique horizontale sur deux supports verticaux se courbe vers le bas en réponse à toute pression externe de directions opposées, la courbe vers le bas est connue sous le nom de fléchissement, et la courbe vers le haut est connue sous le nom de bombement. Le fléchissement est aussi la tendance d'un revêtement humide à s'écouler vers le bas en raison de la gravité, provoquant un bord plus épais à l'extrémité inférieure d'un métal.

Entartrage

L'entartrage fait référence aux dépôts minéraux extrêmement durs à l'intérieur des systèmes de tuyauterie et de chaudière qui, s'ils ne sont pas traités, peuvent interférer avec les transferts de chaleur et provoquer des points chauds.

Résistance

La résistance du métal peut se diviser en trois catégories :

• Résistance à la traction : l'étirement/tirage maximum qu'un métal peut supporter jusqu'à ce qu'il casse
• Résistance à l'impact : l'énergie de collision soudaine maximale qu'un métal peut absorber avant de se fissurer
• Résistance à la compression : la capacité à supporter une force de compression maximale sans dommage

Rapport résistance/poids

C'est un rapport entre la résistance à la traction et la densité du métal sous la gravité. Il est extrêmement utile dans l'industrie manufacturière pour choisir des métaux idéaux qui peuvent afficher une haute résistance avec le moins de masse possible. Plus le ratio est élevé, mieux c'est. C'est pourquoi des métaux comme l'aluminium et le titane sont fortement préférés à l'acier dans l'industrie aérospatiale.

Tolérance

Cela fait référence à la variation maximale ou minimale de l'épaisseur du matériau par rapport à sa dimension spécifiée. Par exemple, une tôle métallique de trois pouces de dimension avec une tolérance de ± 0,5 mm indique que l'épaisseur variera entre 75,7 mm et 76,7 mm.

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